魚雷抽樣驗(yàn)收有關(guān)問題探討

李衛(wèi)民

魚雷抽樣驗(yàn)收有關(guān)問題探討

李衛(wèi)民

(海軍裝備部駐廣州地區(qū)軍事代表局, 云南 昆明, 650031)

受制于裝備訂貨規(guī)模和魚雷行業(yè)質(zhì)量建設(shè)水平的影響, 批產(chǎn)階段抽樣驗(yàn)收的研究尚處于探索階段, 對可接收質(zhì)量水平(AQL)值的選取、抽樣驗(yàn)收的條件等關(guān)鍵問題在行業(yè)內(nèi)尚無統(tǒng)一的思路和科學(xué)的方法, 制約了抽樣驗(yàn)收工作的深入開展。經(jīng)對抽樣方法研究, 文中建立了基于可靠性要求和先驗(yàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的AQL值確定方法, 基于2、檢驗(yàn)和可靠性要求的全數(shù)驗(yàn)收轉(zhuǎn)抽樣驗(yàn)收的條件, 完善了行業(yè)規(guī)范的相關(guān)內(nèi)容, 研究和改進(jìn)了抽樣驗(yàn)收質(zhì)量管理辦法, 提出了相關(guān)建議, 為開展魚雷抽樣驗(yàn)收提供了借鑒。

魚雷; 抽樣驗(yàn)收; 可接收質(zhì)量水平

0 引言

受魚雷操雷可回收特性和魚雷行業(yè)習(xí)慣做法影響, 國內(nèi)魚雷驗(yàn)收試驗(yàn)長期采取全數(shù)實(shí)航試驗(yàn)的方式進(jìn)行。在試驗(yàn)中重點(diǎn)關(guān)注單條魚雷的條次航行質(zhì)量, 出現(xiàn)質(zhì)量問題時, 經(jīng)排故后允許再次提交試驗(yàn), 直至產(chǎn)品實(shí)航合格。傳統(tǒng)驗(yàn)收方式下, 試驗(yàn)周期長、成本高, 裝備建設(shè)費(fèi)效比不高, 對行業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展不利。經(jīng)過多年發(fā)展, 魚雷可靠性水平、批產(chǎn)質(zhì)量一致性等得到了較大的提高, 為抽樣驗(yàn)收奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ), 在生產(chǎn)連續(xù)且訂貨批量達(dá)到一定時, 完全有條件開展抽樣驗(yàn)收, 提高裝備建設(shè)效益。

20世紀(jì)90年代開始, 很多學(xué)者針對當(dāng)時行業(yè)批產(chǎn)數(shù)量小的現(xiàn)實(shí), 研究了在小子樣條件下的抽樣方法, 取得了豐碩成果。宋保維等[1]開展了基于二項(xiàng)分布的小子樣產(chǎn)品可靠性一次抽樣方法研究, 完善了魚雷小子樣抽樣方法; 毛昭勇等[2]開展基于序貫驗(yàn)后加權(quán)檢驗(yàn)的魚雷抽樣檢驗(yàn)研究, 利用抽樣試驗(yàn)前的先驗(yàn)信息, 有效減少了試驗(yàn)所需的樣本容量。GJB179A-96《計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序及表》[3]頒布后, 隨著訂貨數(shù)量的增加, 魚雷抽樣試驗(yàn)研究的重點(diǎn)從抽樣方法轉(zhuǎn)移到國軍標(biāo)參數(shù)的選擇和實(shí)施方案的研究上, 楊立健[4]基于此開展了魚雷批檢抽樣的方案, 提出了“陸上全數(shù)+實(shí)航抽樣”的建議。

目前, 由于行業(yè)內(nèi)對批抽檢質(zhì)量控制的研究不多, 且甲方對批次合格率、抽檢條件等尚無明確要求, 造成可接收質(zhì)量水平(acceptable quality level, AQL)值的選取、轉(zhuǎn)抽樣的條件等關(guān)鍵問題尚未形成統(tǒng)一的思路和方法。針對這一問題, 文中綜合裝備可靠性要求和連續(xù)批先驗(yàn)數(shù)據(jù), 研究了AQL的制定方法以及由全數(shù)轉(zhuǎn)入抽樣的判定條件, 并提出了抽樣驗(yàn)收中對質(zhì)量管理的建議。

1 AQL值的確定

AQL值是指抽樣檢驗(yàn)中認(rèn)為可以接收的過程質(zhì)量水平的上限值。AQL值既是重要的質(zhì)量指標(biāo), 又是按照GJB179A-96《計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序及表》檢索抽樣方案的依據(jù), 同時還是控制抽樣中使用方風(fēng)險和接收方風(fēng)險的重要參數(shù), 只有選定符合實(shí)際的、甲乙雙方共同認(rèn)可的AQL值, 抽樣檢驗(yàn)的結(jié)果才能反映真實(shí)的質(zhì)量水平。由于各型魚雷研制總要求均未明確規(guī)定AQL值, 需由甲乙雙方共同商定, 實(shí)際執(zhí)行中存在較大的困難, 定高、定低都有問題, 需要結(jié)合裝備質(zhì)量要求和批產(chǎn)質(zhì)量情況綜合考慮, 合理確定。

1.1 基于可靠性要求的AQL值選擇

裝備采購中, 甲方最關(guān)心的是裝備綜合質(zhì)量?？煽啃灾笜?biāo)作為表征裝備綜合質(zhì)量的核心指標(biāo)由設(shè)計(jì)確定, 批產(chǎn)保證。實(shí)航工作可靠度作為魚雷的關(guān)鍵可靠性指標(biāo)在鑒定階段已進(jìn)行過專門考核, 但在批產(chǎn)階段一直沒有明確的考核要求。由于裝備制造過程中, 產(chǎn)品質(zhì)量一致性控制的好壞對產(chǎn)品可靠性的實(shí)現(xiàn)起到十分重要作用, 因此, 驗(yàn)收試驗(yàn)應(yīng)將實(shí)航工作可靠度作為批抽檢試驗(yàn)的重要指標(biāo)予以重點(diǎn)考核。由于實(shí)航工作可靠度是經(jīng)典區(qū)間估計(jì)指標(biāo), 而AQL值是經(jīng)典點(diǎn)估計(jì)指標(biāo), 二者之間無直接的對應(yīng)關(guān)系, 給抽樣方案設(shè)計(jì)帶來較大困難, 必須研究得到兩者間的轉(zhuǎn)換關(guān)系, 才能在工程中實(shí)際應(yīng)用。

魚雷實(shí)航試驗(yàn)屬于成敗型貝努利試驗(yàn), 當(dāng)產(chǎn)品批量遠(yuǎn)大于抽樣試驗(yàn)數(shù)量時服從二項(xiàng)分布, 即

GB/T 4087-2009[5]中明確對樣本大小為, 失敗數(shù)為, 置信度為時, 可靠度的單側(cè)置信下限R區(qū)間估計(jì)按下式計(jì)算

而在不考慮置信度的情況下, 由極大似然法可得可靠度的點(diǎn)估計(jì)值為

若從批量為的產(chǎn)品中隨機(jī)抽取個樣本進(jìn)行成敗型試驗(yàn),為試驗(yàn)的失敗數(shù), 設(shè)批次不合格率為, 其分布密度函數(shù)與式(1)一致。則根據(jù)文獻(xiàn)[6]可得到抽樣檢驗(yàn)中產(chǎn)品的批次合格率為

圖1 不同置信度下抽樣數(shù)與產(chǎn)品批次合格率關(guān)系圖

1.2 基于連續(xù)批條次試驗(yàn)數(shù)據(jù)的AQL值選擇

AQL是衡量所有通過批條次的平均質(zhì)量指標(biāo), 對于連續(xù)批產(chǎn)品進(jìn)行逐批檢驗(yàn), 若接收了其中批, 對于非破壞性試驗(yàn), 通過批產(chǎn)品的平均不合格百分?jǐn)?shù)小于等于AQL值[7], 即

在以往的魚雷驗(yàn)收試驗(yàn)中, 由于對獨(dú)立批條次實(shí)航試驗(yàn)質(zhì)量水平?jīng)]有要求, 條次合格率僅作為參考。但對于抽樣試驗(yàn), 連續(xù)批條次合格率有重要的參考價值。在正式開展抽樣檢驗(yàn)前, 統(tǒng)計(jì)連續(xù)批條次合格情況, 得出比較準(zhǔn)確的產(chǎn)品平均質(zhì)量水平點(diǎn)估計(jì)值, 在此基礎(chǔ)上確定的AQL值比較合理, 甲乙雙方均能接受。

1) 數(shù)據(jù)甄別和選擇

為保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性, 統(tǒng)計(jì)前要進(jìn)行數(shù)據(jù)甄別和處理。對于批數(shù)據(jù)的選擇, 要考慮是否是穩(wěn)定生產(chǎn)的連續(xù)批, 對于孤立批數(shù)據(jù)或產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)、生產(chǎn)條件不穩(wěn)定的批數(shù)據(jù), 不能反映產(chǎn)品真實(shí)的平均質(zhì)量水平, 要審慎選擇或直接剔除; 對于批內(nèi)單條次試驗(yàn)數(shù)據(jù)的甄別, 一是要剔除二次交驗(yàn)、重復(fù)進(jìn)行的條次; 二是要剔除考核功能不完整、實(shí)航工作界面不全面的條次, 如直航試驗(yàn)、航向偏差試驗(yàn)、尾流自導(dǎo)反向跟蹤試驗(yàn)等; 三是要剔除存在一定不確定性的條次, 如復(fù)雜對抗試驗(yàn)等。

2) 產(chǎn)品真實(shí)平均質(zhì)量水平分類統(tǒng)計(jì)

3) 不同類別AQL值合理確定

根據(jù)關(guān)鍵項(xiàng)目不合格率和一般項(xiàng)目不合格率, 分別得出關(guān)鍵項(xiàng)目AQL值(A)、和一般項(xiàng)目AQL值(B)。參照GB/T2828.1-2012《計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序第1部分: 按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的逐批檢驗(yàn)抽樣計(jì)劃》[9]的推薦, AQL值應(yīng)略高于過程平均質(zhì)量水平。

在最終確定魚雷抽樣驗(yàn)收AQL值時, 應(yīng)綜合分析基于可靠性要求選擇的AQL和基于連續(xù)批試驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇的A和B。對于A類抽樣, 若A高于AQL時, 可以選擇A, 也可放寬要求選擇AQL, 若A低于AQL, 乙方應(yīng)采取質(zhì)量改進(jìn)措施, 提高質(zhì)量, 達(dá)到可靠性要求后, 選擇AQL開展抽樣驗(yàn)收。對于B類抽樣, 可直接依據(jù)B值確定抽樣方案。實(shí)際抽樣考核時, 可在同一批抽樣樣本中分別進(jìn)行A、B兩類抽樣評判, 均滿足要求則整批接收。

2 抽樣條件設(shè)置

關(guān)于是否具備由全數(shù)驗(yàn)收轉(zhuǎn)入抽樣驗(yàn)收的條件, 很多標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范均有描述, 一般認(rèn)為產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)穩(wěn)定、批產(chǎn)質(zhì)量一致性較好并達(dá)到一定水平才滿足抽樣驗(yàn)收條件, 否則甲乙雙方風(fēng)險均較高, 若抽樣子樣數(shù)較小, 則進(jìn)一步增加雙方風(fēng)險。

1) 全數(shù)驗(yàn)收轉(zhuǎn)抽樣驗(yàn)收的時機(jī)

一般情況下, 裝備由小批量試生產(chǎn)轉(zhuǎn)入大批量生產(chǎn)階段, 由于受元器件批產(chǎn)質(zhì)量、工藝穩(wěn)定性、設(shè)計(jì)問題遺留等各種因素的影響, 產(chǎn)品的可靠性往往會低于設(shè)計(jì)定型階段已達(dá)到的水平。隨著問題的逐步解決, 使批產(chǎn)裝備的可靠性恢復(fù)增長, 才能逐步達(dá)到規(guī)定的可靠性水平。圖2是不同型號裝備可靠性增長情況, 以圖中A型裝備為例, 其研制階段可靠性增長至設(shè)計(jì)鑒定時達(dá)到最大值, 轉(zhuǎn)批產(chǎn)后首批可靠性下降明顯, 經(jīng)過3批不斷暴露問題并整改提高后, 可靠性才逐步增長至鑒定時水平[10]。

圖2 不同裝備可靠性增長曲線

式中:為質(zhì)量穩(wěn)定性趨勢檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量;為累計(jì)的失敗條次數(shù);為累計(jì)的總條次數(shù);F為每次失敗發(fā)生的時機(jī)。

2) 全數(shù)驗(yàn)收轉(zhuǎn)抽樣驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)

3 抽樣驗(yàn)收管理工作

3.1 完善批產(chǎn)階段故障報告、分析和糾正措施系統(tǒng)

魚雷抽樣驗(yàn)收工作不是孤立的甲方驗(yàn)收考核, 而是建立在甲乙雙方對批產(chǎn)質(zhì)量工作進(jìn)行有效管理的基礎(chǔ)上。目前, 批產(chǎn)階段的故障報告、分析和糾正措施系統(tǒng)(failure report analysis and corrective action system, FRACAS)對質(zhì)量信息的統(tǒng)計(jì)沒有規(guī)劃, 也不成系統(tǒng), 對甲乙雙方有效評估批產(chǎn)質(zhì)量、提供決策依據(jù), 還存在較大差距。應(yīng)該進(jìn)一步完善FRACAS, 建立起從零件、組件、系統(tǒng)至全雷的批質(zhì)量信息統(tǒng)計(jì)規(guī)劃, 定期收集匯總各生產(chǎn)單位的質(zhì)量信息, 及時記錄在批產(chǎn)階段出現(xiàn)的各類故障, 并開展統(tǒng)計(jì)分析, 發(fā)現(xiàn)質(zhì)量風(fēng)險并提前化解, 正確評估批產(chǎn)質(zhì)量既是做好抽樣驗(yàn)收工作的基礎(chǔ), 更是做好抽樣驗(yàn)收工作要求。

3.2 構(gòu)建以批次質(zhì)量為中心的考核體系

調(diào)整目前魚雷質(zhì)量逐條交驗(yàn)?zāi)Ｊ较碌目己藘?nèi)容, 以批次質(zhì)量考核為中心, 構(gòu)建質(zhì)量一致性檢驗(yàn)和批次抽驗(yàn)2個層級考核體系。

1) 質(zhì)量一致性考核。按批產(chǎn)階段質(zhì)量一致性考核要求, 識別目前研制總要求或合同規(guī)定的考核指標(biāo), 并分組歸類。對功能性指標(biāo), 以陸上試驗(yàn)考核為主, 全數(shù)檢測; 對性能指標(biāo), 若陸上無法充分考核(如自導(dǎo)作用距離、導(dǎo)航定位精度等指標(biāo)), 以批次為單位抽取一定比例進(jìn)行實(shí)航檢測, 質(zhì)量一致性考核由乙方組織, 甲方視情參加。

2) 抽樣驗(yàn)收考核。抽樣驗(yàn)收由甲方組織, 在乙方完成質(zhì)量一致性考核, 證明批次質(zhì)量和指標(biāo)滿足合同要求, 質(zhì)量問題均已處理完畢后進(jìn)行。抽樣驗(yàn)收內(nèi)容按部隊(duì)實(shí)戰(zhàn)背景和環(huán)境條件設(shè)置, 以攻擊任務(wù)的可靠實(shí)現(xiàn)為考核內(nèi)容, 不再強(qiáng)調(diào)單項(xiàng)指標(biāo)的符合性, 但抽樣驗(yàn)收不通過則整批拒收。

上述考核體系明確了甲方質(zhì)量建設(shè)的導(dǎo)向, 既保證了裝備質(zhì)量考核的全面性, 也大幅降低了試驗(yàn)條次, 提高了試驗(yàn)效益。乙方若在質(zhì)量一致性考核階段發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量滿足不了合同要求, 必將自主整改, 主動提升質(zhì)量, 激勵作用明顯。

3.3 完善陸上試驗(yàn)和實(shí)航試驗(yàn)手段

構(gòu)建起以批次質(zhì)量為中心的考核體系后, 乙方將主動采取措施完善陸上和實(shí)航試驗(yàn)手段, 通過仿真程度更高的檢測手段, 充分暴露缺陷, 剔除早期不合格批次, 實(shí)現(xiàn)批產(chǎn)抽樣合格的最終目標(biāo), 這對雙方都是有益的。在陸上和實(shí)航試驗(yàn)條件的建設(shè)上, 應(yīng)從全雷協(xié)同動作功能的完整性檢測和環(huán)境條件設(shè)置的逼真性等方面進(jìn)一步研究, 逐步改變目前陸上和實(shí)航考核手段不足的局面。

4 結(jié)束語

文中針對魚雷批產(chǎn)抽樣驗(yàn)收中遇到的AQL值選取、全數(shù)驗(yàn)收轉(zhuǎn)抽樣驗(yàn)收的條件等工程問題開展研究, 提出基于可靠性要求和連續(xù)批試驗(yàn)數(shù)據(jù)的AQL值確定方法, 基于2、檢驗(yàn)和可靠性要求的全數(shù)驗(yàn)收轉(zhuǎn)抽樣驗(yàn)收條件, 完善了行業(yè)規(guī)范的相關(guān)內(nèi)容, 并提出了開展抽樣驗(yàn)收工作的質(zhì)量管理建議, 為開展魚雷抽樣驗(yàn)收工作提供了借鑒。后續(xù)需深入研究放寬和加嚴(yán)抽樣的轉(zhuǎn)移方法, 進(jìn)一步完善魚雷批檢抽樣方案。

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Mao Zhao-yong, Song Bao-wei, Hu Hai-bao. Sampling Inspection Analysis Based on Sequential Posterior Odd Test Model for Torpedo System[J]. Journal of Mechanical Strength, 2009, 31(2): 231-235.

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Torpedo-Sampling Inspection Issues

LI Wei-min

(Guangzhou Representative Bureau, Naval Equipment Department, Kunming 650031, China)

Affected by the armament order numbers and torpedo quality construction level, torpedo-sampling inspection is still in the exploratory phase. Unified thinking and scientific approaches are not employed in the selection of an acceptable quality level(AQL) and conditions of sampling inspection, thereby restricting further development of torpedo-sampling inspection. In this study on torpedo-sampling inspection, a method for identifying AQL parameters is established on the basis of reliability and test data, a method for determining the conditions of sampling inspection is developed based on reliability and2andinspection, the torpedo general standard content is improved, evaluation and improvement of the quality management of sampling inspection are performed, and more effective support for torpedo-sampling inspection is provided.

torpedo; sampling inspection; acceptable quality level(AQL)

李衛(wèi)民. 魚雷抽樣驗(yàn)收有關(guān)問題探討[J]. 水下無人系統(tǒng)學(xué)報, 2021, 29(5): 628-632.

TJ630

A

2096-3920(2021)05-0628-05

10.11993/j.issn.2096-3920.2021.05.017

2020-04-16;

2021-04-30.

李衛(wèi)民(1973-), 男, 碩士, 高級工程師, 主要研究方向?yàn)樗斜髻|(zhì)量監(jiān)督管理.

(責(zé)任編輯: 陳 曦)